三維數(shù)字化掃描案例
在當(dāng)今激烈的市場競爭中,制造企業(yè)已經(jīng)意識到他們正面臨著巨大的時(shí)間、成本、質(zhì)量等壓力。在設(shè)計(jì)部門,BIM系統(tǒng)的應(yīng)用獲得了成功。同樣,在生產(chǎn)部門,ERP等相關(guān)信息系統(tǒng)也獲得了巨大的成功,但在解決“如何制造→工藝設(shè)計(jì)”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上,大部門國內(nèi)企業(yè)還沒有實(shí)現(xiàn)有效的計(jì)算機(jī)輔助管理機(jī)制,“數(shù)字化工廠”技術(shù)則是企業(yè)迎接21世紀(jì)挑戰(zhàn)的有效手段。
工廠管道的結(jié)構(gòu)往往錯(cuò)綜復(fù)雜,傳統(tǒng)的圖紙無法有效準(zhǔn)確的表達(dá)出空間關(guān)系,對于改建、設(shè)計(jì)、檢測等有很大程度的限制。工廠的復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致數(shù)字模型的準(zhǔn)確建立十分困難。如何準(zhǔn)確高效的將工廠數(shù)字化模型建立起來,是數(shù)字化工廠系統(tǒng)的基礎(chǔ)。三維激光掃描儀,為建立工廠數(shù)字化模型提供了更加高效、準(zhǔn)確的途徑和方法。EdgeWise自動建模軟件則為數(shù)字化模型的建立節(jié)省了大量的時(shí)間。
項(xiàng)目介紹
某電廠是某市重要的電源熱源支撐點(diǎn),能滿足某市10%的供電、50%的供汽和40%的集中供熱,替代了近200臺排放嚴(yán)重超標(biāo)的小鍋爐,不僅每年可節(jié)煤20萬噸以上,而且大大提高了某市的大氣質(zhì)量。該廠引進(jìn)了供熱發(fā)電機(jī)組,采用液態(tài)排渣、飛灰復(fù)燃等技術(shù),除塵效率99%以上的靜電除塵器,使煙塵和二氧化硫排放濃度均滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。
本項(xiàng)目即為對二期6#燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行三維數(shù)字化掃描、使用Edgewise軟件進(jìn)行管道自動建模。
意義與價(jià)值
本項(xiàng)目應(yīng)用大空間地面三維掃描技術(shù),對6#燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行全方位地三維數(shù)字化掃描。本次掃描工作分為三個(gè)階段:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)拼接和輸出、管道建模。通過三個(gè)階段的工作記錄下三維影像,并以三維數(shù)字模型的形式還原體現(xiàn),建立BIM模型,為數(shù)字化工廠的構(gòu)建提供模型基礎(chǔ)。
數(shù)字化工廠的應(yīng)用可以改善傳統(tǒng)的工作方式,建立起工廠資產(chǎn)管理新觀念,改善涵蓋安全、合規(guī)、操作和維護(hù)等多方面,可以應(yīng)用于應(yīng)急反應(yīng)、安全演練、合規(guī)檢查、捕獲知識、維護(hù)工單、清晰交流、管道容器完整性檢查、虛擬培訓(xùn)、安全隱患分析模擬、三維可視化信息門戶等。
數(shù)據(jù)采集階段
使用設(shè)備:FARO Focus3D X330掃描儀、專業(yè)單反相機(jī)
操作過程:使用掃描儀設(shè)備對6#燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行整體定點(diǎn)掃描,以期達(dá)到掃描影像效果的細(xì)致性和整體完整性。并結(jié)合專業(yè)數(shù)字相機(jī),對6#燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行多角度全記錄,以期達(dá)到最后呈現(xiàn)的三維數(shù)字立體模型的真實(shí)還原。
掃描現(xiàn)場圖
數(shù)據(jù)拼接和輸出階段
外業(yè)掃描結(jié)束之后,需要對采集的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。
使用軟件:FARO Scene 5.3
操作過程:利用標(biāo)靶紙及標(biāo)靶球進(jìn)行精確拼接,形成整體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),為之后的模型提取階段提供高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
Scene軟件中數(shù)據(jù)拼接過程及三維點(diǎn)云
管道建模階段
數(shù)字化工廠BIM系統(tǒng)中最重要的就是模型的屬性化,本次項(xiàng)目應(yīng)用自動建模軟件提取管道BIM模型。
使用軟件:EdgeWise Plant
操作過程:使用管道自動提取功能提取90%以上的管道,刪除錯(cuò)誤的管道、手動提取遺漏的管道,然后一鍵自動連接管道,應(yīng)用管道標(biāo)準(zhǔn)后將模型導(dǎo)入Revit,與傳統(tǒng)方式相比節(jié)省了70%以上的建模時(shí)間。
項(xiàng)目整體點(diǎn)云(400站掃描數(shù)據(jù)同時(shí)加載)
內(nèi)部點(diǎn)云效果
EdgeWise自動提取的管道
一鍵自動連接管道
將提取的模型導(dǎo)入Revit
在Revit中保留了完整的管道屬性
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